ASTM D256: การทดสอบแรงกระแทกแบบไอซอดของคอมพอสิตของเส้นใยคาร์บอนและพีพีเอสที่ผลิตจากเส้นใยคาร์บอน

พอลิเฟนิลีนซัลไฟด์ (พีพีเอส) นั้นเป็นพอลิเมอร์กึ่งผลึกที่อยู่ในกลุ่มของพอลิเมอร์ทนอุณหภูมิสูงที่มีจุดหลอมเหลวที่ 285 องศาเซลเซียส โดยทั่วไปนั้นพีพีเอสจะเปราะ ดังนั้นจึงมักใช้งานร่วมกับสารตัวเติมต่าง ๆ เส้นใยคาร์บอนนั้นพบว่าเหมาะต่อการใช้งานเพื่อเพิ่มสมบัติทางกล โดยเฉพาะความต้านทานแรงกระแทกของพีพีเอส อย่างไรก็ตามเนื่องจากราคาที่สูงของเส้นใยคาร์บอน ทำให้การนำกลับมาใช้ใหม่ของเส้นใยคาร์บอนถือเป็นแนวโน้มที่มีการเติบโตอย่างมากในอุตสาหกรรมคอมพอสิต แหล่งวัสดุหลักสำหรับการนำกลับมาใช้ใหม่ของเส้นใยคาร์บอนได้แก่ ซากเครื่องบินที่เลิกใช้งาน แผ่นพรีเพรกที่หมดอายุ และเศษวัสดุจากกระบวนการผลิต

คอมพอสิตของเส้นใยคาร์บอนและพีพีเอสนั้นสามารถใช้งานได้ในระบบขนส่งมวลชนและชิ้นส่วนยานยนต์ต่าง ๆ เป็นต้น ดังนั้นความสัมพันธ์ระหว่างสมบัติ สมรรถนะและกระบวนการผลิต เช่น ความต้านทานแรงกระแทกแบบไอซอด จึงถือเป็นพารามิเตอร์สำคัญสำหรับนักวิจัยและอุตสาหกรรม เราใช้เครื่องทดสอบแรงกระแทกรุ่น CEAST 9050 ในการทดสอบแรงกระแทกแบบไอซอดสำหรับชิ้นงานที่ผลิตจากการอัดรีดร่วมกับการอัดเข้าแบบของส่วนผสมระหว่าง พีพีเอส (ผงสำหรับส่วนของเนื้อ) และเส้นใยคาร์บอนที่นำกลับมาใช้ใหม่ (ความยาวเส้นใยระหว่าง 6.35-12.7 มม.) โดยแผ่นวัสดุนี้จะถูกตัดให้มีขนาด (3.17 มม. x 10.16 มม.) และทำรอยบากตามมาตรฐาน ASTM D256 โดยใช้เครื่องทำรอยบากแบบอัตโนมัติรุ่น AN50 เราใช้ค้อนเหวี่ยงขนาด 5.5 จูลส์ในการทดสอบแรงกระแทกตามข้อกำหนดของมาตรฐาน ASTM D256

ผลการทดสอบแรงกระแทกแบบไอซอดจะแสดงถึงค่าพลังงานในการดูดซับแรงในช่วง 0.5-3.50 จูลส์ มีรูปแบบการแตกหักที่คล้ายคลึงกันและมีลักษณะปฏิสัมพันธ์ระหว่างเส้นใยและวัสดุเนื้อที่สอดคล้องกัน โดยพบว่าผลการทดสอบนั้นจะว่องไวต่อทิศทางการเรียงตัวของเส้นใยกระบวนการผลิต

เราขอขอบคุณ ศูนย์พัฒนากระบวนการผลิตและใช้งานวัสดุ แห่งมหาวิทยาลัยอัลบามา แห่งเบอร์มิงแฮม สำหรับการเป็นส่วนหนึ่งในการจัดทำข้อมูลดังกล่าวข้างต้น